что такое корректор коэффициента мощности

Корректор коэффициента мощности. Схема. Расчет. Принцип действия.

Схема корректора коэффициента мощности (10+)

Корректор коэффициента мощности. Схема. Расчет. Принцип действия

Проблемы отбора мощности классическим выпрямителем

Основной проблемой классического выпрямителя с накопительным конденсатором, работающего от синусоидального или другого непрямоугольного напряжения, является тот факт, что отбор энергии от сети происходит только в те моменты времени, когда напряжение в ней больше, чем напряжение на накопительном конденсаторе. Действительно, конденсатор может заряжаться только если к нему приложено напряжение, большее чем то, до которого он уже заряжен.

Причем в те моменты, когда напряжение сети становится больше напряжения конденсатора, ток зарядки очень велик, а все остальное время он нулевой. Получается, что, например, для синусоидального напряжения питания, наблюдаются всплески тока при достижении напряжением амплитудных значений. Если Ваше устройство потребляет небольшую мощность, то это можно стерпеть. Но для нагрузки, скажем, 1 кВт 220В всплески тока могут достигать 100 А. Что совершенно неприемлемо.

Вашему вниманию подборки материалов:

Конструирование источников питания и преобразователей напряжения Разработка источников питания и преобразователей напряжения. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Государственные стандарты на силовые устройства запрещают их изготовление и продажу, если не обеспечивается равномерный отбор мощности.

Чтобы решить эту проблему, применяют корректоры коэффициента мощности.

Простейший корректор коэффициента мощности

Устройство отличается от классического выпрямителя тем, что зарядка накопительного конденсатора осуществляется через дроссель. Электрический ток через дроссель не может измениться моментально. Соответственно, дроссель как бы усредняет ток зарядки. При правильном выборе дросселя, ток зарядки будет идти постоянно, вне зависимости от текущего значения напряжения. Мощность, соответственно, от сети тоже будет отбираться постоянно, а не только при пиках напряжения. Сила тока не будет иметь ярко выраженных всплесков. Все поставленные задачи решены.

Для нормального функционирования схемы нужен дроссель, который не будет насыщаться при максимально возможном потребляемом токе. Индуктивность дросселя должна быть такой, чтобы пульсации тока не превышали 1А, чтобы соответствовать государственным стандартам. Для 50 Гц индуктивность составляет 3 Гн. Для нагрузки 1 кВт такой дроссель, конечно, можно изготовить, но весить он будет более 50 кг, а стоить больше 10 000 рублей с учетом современной цены меди.

Импульсный корректор коэффициента мощности

Силовая импульсная электроника дает другое решение.

Это классический повышающий преобразователь напряжения. Конденсатор, подключенный к мосту, выбирается небольшой емкости, только для фильтрации высокочастотных импульсов. Напряжение на нем пульсирует. Повышающий преобразователь преобразует пульсирующее напряжение в постоянное на конденсаторе C5 за счет ШИМ модуляции. При фиксированном выходном напряжении входной ток пропорционален входному напряжению, то есть изменяется плавно по синусоидальному закону, без скачков и всплесков.

Устройство рассчитано на выходную мощность 500 Вт. Как увеличить мощность устройства, читайте по ссылке.

Добавление от 27.02.2013 Иностранный производитель контроллеров Texas Instruments преподнес нам удивительно приятный сюрприз. Появились микросхемы UC3823A и UC3823B. У этих контроллеров функции выводов немного не такие, как у UC3823. В схемах для UC3823 они работать не будут. Вывод 11 теперь приобрел совсем другие функции. Чтобы в описанной схеме применить контроллеры с буквенными индексами A и B, нужно вдвое увеличить резистор R6, исключить резисторы R4 и R5, подвесить (никуда не подключать) ножку 11. Что касается российских аналогов, то нам читатели пишут, что в разных партиях микросхем разводка разная (что особенно приятно), хотя мы пока новой разводки не встречали.

Смотрите также онлайн расчет дросселя. В форме задайте амплитуду пульсаций тока равной нулю, чтобы получить нужные нам параметры.

Выходное напряжение формируется на конденсаторе C5.

Комментарий: В параметрах дросселя была ошибка, на которую нам указали читатели. Теперь она исправлена. Кроме того, для повышения стабильности работы схемы может быть полезно ограничить максимальное время открытия силового полевого транзистора. Для этого устанавливаем подстроечный резистор между 16 ножкой микросхемы и минусовым проводом питания, а движок соединяем с ножкой 8. (Как, например, на этой схеме.) Подстраивая этот резистор, можно регулировать максимальную скважность импульсов от ШИМ-контроллера.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Можно ли предположить, что такой корректор мощности (электронный) позволяет экономить энергию потребляемую из эл. сети? Если да, то будет ли это зависеть напрямую от ёмкосли конденсатора С5? Уточнение: я имею ввиду условия для активной нагрузки, которой безразлично постянное или переменное напряжение. С уважением, Сергей. Читать ответ.

Здравствуйте! Подскажите пожалуйста как рассчитать индуктивность дросселя и ёмкость эл. конденсатора для ‘простейшего корректора коэффициента мощности’ на другую частоту. Например на 100, 200, 300 кГц. Спасибо! Читать ответ.

Здравствуйте! Можно ли обмотку l2 дополнительно использовать для питания: драйверов ir2101 и гальванически связанного с ними контроллера инвертора трехфазного асинхронного двигателя. Питание драйверов верхних ключей бутстрепное. С уважением, Борис Читать ответ.

Здравствуйте! В статье ‘Импульсный корректор коэффициента мощности’ нет достаточной информации о сердечнике дросселя L1. Не могли бы Вы указать материал сердечника, а также его типоразмер, для варианта корректора, мощностью до 100 ватт. С уважением, Гоша. Читать ответ.

устройство для резервного, аварийного, запасного питания котла, циркул.
У меня установлен газовый отопительный турбо котел, требующий электропитания. Кр.

Понижающий импульсный преобразователь напряжения, источник питания. Пр.
Понижение напряжения постоянного тока. Как работает понижающий преобразователь н.

Переменный резистор, потенциометр, сопротивление, управляемое, регулир.
Управляемый напряжением переменный резистор, электронная регулировка сопротивлен.

Источник

Что такое корректор коэффициента мощности

В последние десятилетия количество электроники, используемой в домашних условиях, в офисах и на производстве, резко увеличилось, и в большинстве устройств применяются импульсные источники питания. Такие источники генерируют гармонические и нелинейные искажения тока, которые отрицательно влияют на проводку электросети и электроприборы, подключенные к ней. Это влияние выражается не только в разного рода помехах, сказывающихся на работе чувствительных устройств, но и в перегреве нейтральной линии. При протекании в нагрузках токов со значительными гармоническими составляющими, не совпадающими по фазе с напряжением, ток в нейтральном проводе (который при симметричной нагрузке, практически, равен нулю) может увеличится до критического значения.

Международная электротехническая комиссия (МЭК) и Европейская организация по стандартизации в электротехнике (CENELEC) приняли стандарты IEC555 и EN60555, устанавливающие ограничения на содержание гармоник во входном токе вторичных источников электропитания, электронных нагрузках люминесцентных ламп, драйверах двигателей постоянного тока и аналогичных приборах.

Коррекция коэффициента мощности

Типичный импульсный источник питания состоит из сетевого выпрямителя, сглаживающего конденсатора и преобразователя напряжения. Такой источник потребляет мощность только в те моменты, когда напряжение, подаваемое с выпрямителя на сглаживающий конденсатор, выше напряжения на нем (конденсаторе), что происходит в течение примерно четверти периода. В остальное время источник не потребляет мощности из сети, так как нагрузка питается от конденсатора. Это приводит к тому, что мощность отбирается нагрузкой только на пике напряжения, потребляемый ток имеет форму короткого импульса и содержит набор гармонических составляющих (см. рис. 1).

Вторичный источник питания, имеющий коррекцию коэффициента мощности, потребляет ток с малыми гармоническими искажениями, равномернее отбирает мощность от сети, имеет коэффициент амплитуды (отношение амплитудного значения тока к его среднеквадратичному значению) ниже, чем у некорректированного источника. Коррекция коэффициента мощности снижает среднеквадратическое значение потребляемого тока, что позволяет подключать к одному выводу электросети больше разных устройств, не создавая в ней перегрузок по току (см. рис. 2).

Основываясь на вышесказанном, выводим определение для коэффициента мощности:

Стоит заметить, что отношение (I_1эфф)/(I_{эфф(общ)} ) есть косинус угла между векторами, соответствующими действующему значению общего тока и действующему значению его первой гармоники. Если обозначить этот угол q, то выражение для коэффициента мощности принимает вид: PF=cos j Ч cos q. Задача коррекции коэффициента мощности состоит в том, чтобы приблизить к нулю угол разности фаз j между напряжением и током, а также угол q гармонических искажений потребляемого тока (или, другими словами, максимально приблизить форму кривой тока к синусоиде и максимально компенсировать фазовый сдвиг).

Пассивная коррекция коэффициента мощности

Пассивный метод коррекции чаще всего применяется в недорогих малопотребляющих устройствах (где не предъявляется строгих требований к интенсивности младших гармоник тока). Пассивная коррекция позволяет достичь значения коэффициента мощности около 0,9. Это удобно в случае, когда источник питания уже разработан, остается только создать подходящий фильтр и включить его в схему на входе.

Активная коррекция коэффициента мощности

Активный корректор коэффициента мощности должен удовлетворять трем условиям:

2) Отбираемая от источника мощность должна оставаться постоянной даже в случае изменения напряжения сети. Это значит, что при снижении напряжения сети ток нагрузки должен быть увеличен, и наоборот.

3) Напряжение на выходе PFC-корректора не должно зависеть от величины нагрузки. При снижении напряжения на нагрузке должен быть увеличен ток через нее, и наоборот.

Стандартный корректор коэффициента мощности представляет собой AD/DC-преобразователь с широтно-импульсной (PWM) модуляцией. Модулятор управляет мощным (обычно MOSFET) ключом, который преобразует постоянное или выпрямленное сетевое напряжение в последовательность импульсов, после выпрямления которых на выходе получают постоянное напряжение.

Источник

Преимущества блоков питания с корректором и без

Содержание

Содержание

О понятии активного корректора коэффициента мощности (APFC) и о причинах его использования производителями в компьютерных БП уже было рассказано на страницах блога. В этой публикации попробуем разобраться, какие преимущества для пользователя ПК несет в себе БП с APFC и есть ли они в принципе.

Структурная схема БП

Рассмотрим типовую структурную схему компьютерного БП с APFC.

Обратите внимание, что схематически корректор коэффициента мощности — это отдельное устройство, которое располагается между сетевым выпрямителем и сглаживающим фильтром. И это дополнительное устройство не что иное, как еще один преобразователь, который по своей топологии является повышающим преобразователем напряжения.

По сути, если убрать из структурной схемы блок, который обозначен APFC, то мы получим обычный блок питания без корректора.

Ниже на фото показан блок питания с корректором (справа) и без корректора (слева). БП имеют примерно одинаковую мощность — 450-500 Вт.

Несложно заметить, что компоненты APFC (3) занимают дополнительное место на плате БП, впрочем, давайте по порядку.

Недостатки, которые рождают преимущества

Мы уже выяснили, что блок питания с APFC имеет дополнительные электронные компоненты, в том числе силовые. Теоретически, вероятность отказа любого электронного устройства повышается с увеличением количества используемых в нем компонентов. Значит ли это, что БП с APFC менее надежен, чем БП без него? Да, значит. Но, показатели надежности современной элементной базы находятся на очень высоком уровне, что позволяет производителям без опаски гарантировать работоспособность своих изделий на протяжении нескольких лет, даже устанавливая туда кучу компонентов. Но не абы каких, а качественных в широком смысле этого слова.

Каждое устройство, имеющее в своем составе преобразователи электроэнергии, имеет определенный коэффициент полезного действия (КПД). Это значит, что в процессе преобразования часть энергии теряется в виде тепла. Так вот, дополнительный преобразователь напряжения (коим является APFC) снижает общий КПД блока питания. И снова на выручку приходит современная элементная база и продвинутые схемотехнические и конструктивные решения. Их грамотное применение позволяет обеспечить КПД устройства на уровне, удовлетворяющем требованиям сертификатов энергоэффективности, даже добавив туда еще один источник тепла.

Вот и получается, что производитель, следуя за стандартом энергоэффективности, вынужден использовать продвинутые технологии, иначе его БП просто не будет соответствовать требуемым характеристикам и никакого сертификата не получит.

Но это не значит, что производители, которые не торопятся получать сертификат, делают некачественные БП. Такие БП могут быть вполне достойными изделиями.

Наверное, это дорого

Вполне логично предположить, что использование современной «продвинутой» элементной базы и дополнительных компонентов для корректора повысит конечную стоимость БП для потребителя.

Только вот среди пользователей все прочнее укореняется мнение, что если БП имеет сертификат, то это обязательно качественный БП. В большинстве случаев так оно и есть. И, судя по тенденции на рынке, блоков питания, не имеющих сертификат энергоэффективности, становится все меньше. Достаточно посмотреть на ассортимент БП в DNS. Устройств с сертификатом предлагается около 230 штук, а без сертификата 128. Да уж, действительно, спрос рождает предложение, а интересное предложение рождает спрос.

Проблема, о которой нельзя молчать

Некоторые БП с APFC отказываются работать в паре с источниками бесперебойного питания (ИБП), когда те переходят в режим питания от батареи. Однако, это касается только тех ИБП, которые в режиме работы от батареи имеют на выходе не синусоиду, а ее ступенчатую аппроксимацию. Впрочем, как-то не справедливо обвинять в этом БП с APFC. Скорее это проблема определенных ИБП. Но так как ИБП появились раньше, чем корректоры в БП, то пользователи склонны считать, что это проблема именно блока питания. Почему возникает такая проблема и как ее решать — это совсем другая история.

Что в итоге

Да, БП с APFC стоят чуть дороже обычных. Но за эту стоимость пользователь получает современное устройство, собранное на передовой элементной базе, которая, в свою очередь, позволяет использовать продвинутые конструктивные и схемотехнические решения. БП с корректором в большинстве случаев имеют минимум бронзовый сертификат энергоэффективности. И уже никто не помнит, что является следствием чего.

Все это позволяет производителям предоставлять достаточно большой срок гарантии на БП. Собственно, это одно из тех качеств, которым производитель привлекает покупателя, оправдывая более высокую стоимость устройства. И тут реально работает принцип «дороже значит качественнее».

Заканчивая, хочется упомянуть довольно значимое преимущество БП с корректором. Это возможность работы в большом диапазоне входных напряжений сети — ориентировочно 100-240 вольт. Это следствие того, что корректор — это по сути повышающий преобразователь со стабилизированным напряжением на выходе и возможность работать в широком диапазоне входного напряжения заложена в него природой. Поэтому, если у вас напряжение в сети заниженное и любит «погулять», то выбор БП с APFC будет очевидным. Это как правило, но не следует забывать, что из всех правил есть исключения, поэтому при выборе конкретной модели все же стоит уточнить данную характеристику.

Источник

Корректоры коэффициента мощности однофазных источников питания

Юрий Карпиленко

Валерий Климов

Светлана Климова

Назначение
и функциональные особенности

Необходимость применения корректора коэффициента мощности (ККМ) в структуре источников бесперебойного питания (ИБП) переменного тока диктуется требованиями к электромагнитной совместимости (ЭМС) с сетью [1]. Высшие гармоники тока,
создаваемые ИБП как объектом с нелинейной входной характеристикой, могут представлять собой серьезные проблемы ЭМС для систем электроснабжения, так как возникают высшие гармонические составляющие с частотами, кратными основной частоте
сети. Отметим, что искажение синусоидальности тока влияет также на форму напряжения питания других потребителей, подключенных к тому же сетевому фидеру. Предельно допустимые значения гармонических составляющих напряжения в точке общего
подключения к электрическим сетям с номинальным
напряжением 380 В не должны превышать 5% для
третьей и 6% для пятой гармоник. Среди основных
способов подавления высших гармоник — использование корректоров коэффициента мощности
в структурах однофазных ИБП [2]. Обладая свойствами бустера — преобразователя повышенного постоянного напряжения, ККМ-бустер выполняет следующие функции:

Классификация однофазных ККМ

В основе однофазной структуры ККМ (рис. 1) используется повышающий преобразователь напряжения — AC/DC-бустер, содержащий индуктивный
накопитель (дроссель) L, двунаправленный коммутатор (ДК) и удвоитель напряжения (УН) (рис. 2а).

В зависимости от реализации схемы двунаправленного коммутатора можно дать следующую классификацию структур однофазных ККМ:

Рассмотрим подробнее особенности построения каждой из структур ККМ. Так как в настоящее время идеального двунаправленного коммутатора переменного
тока не существует, то его реализация связана с использованием однонаправленных полупроводниковых приборов (диодов и транзисторов). Возможны следующие
пути создания двунаправленных ключей [3].

Для диодного мостового ключа необходим один
управляемый прибор (обычно IGBT) и, соответственно, один драйвер управления (рис. 2б). Очевидный недостаток такого коммутатора — это
последовательное включение трех полупроводниковых приборов, что увеличивает суммарные статические потери в ключе. Кроме
того, транзистор создает цепь проводимости
тока при обеих полярностях напряжения сети и, следовательно, не может управлять отдельно направлениями входного тока. Тем
не менее, в настоящее время такое решение
в силу простоты реализации используется
многими производителями ИБП малой мощности (1–3 кВ·А).

Встречно включенные транзисторы и диоды представляют вторую реализацию двунаправленных ключей (рис. 2в). В этом случае
можно контролировать протекание тока при
изменении полярности входного напряжения,
что обеспечивает безопасную коммутацию тока. Кроме того, снижаются потери на проводимость, так как в данный момент времени
открыты только два последовательно включенных прибора (транзистор и диод). Для таких коммутаторов необходимы два изолированных источника питания драйверов управления IGBT-транзисторов.

Антипараллельное включение транзисторов представляет третью конфигурацию двунаправленного ключа. Встречно-параллельное включение обычных IGBT требует дополнительных последовательно включенных
диодов в цепи коллекторов транзисторов. Это
необходимо, так как обычные IGBT, выполненные по NРT-структуре, могут блокировать
обратное напряжение не выше 20 В. Новые
структуры RB-IGBT (Reverse Blocking IGBT)
ключей позволяют исключить диоды и иметь
симметричные вольт-амперные характеристики при обеих полярностях напряжения.
Основное преимущество такого двунаправленного ключа — это уменьшение числа полупроводниковых приборов и, следовательно, снижение потерь на проводимость, так как
только один прибор проводит ток в данное
время (рис. 2г). Современные RB-IGBT ключи позволяют работать при напряжениях
до 1200 В и токах до 100 А. Падение напряжения на открытых RB-IGBT ключах составляет
3 В. Для сравнения отметим, что при использовании обычного IGBT четвертого поколения с последовательным диодом это напряжение составляет 3,8 В.

Силовые транзисторы двунаправленных
коммутаторов управляются сигналом с широтно-импульсной модуляцией (20–40 кГц) с помощью специализированных микросхем —
ШИМ-контроллеров (типа UC 3854), на входы
которых поступают сигналы, пропорциональные входному напряжению (u₁), входному току (i₁) и напряжению на выходе ККМ (U₂). Кроме этих сигналов, на ШИМ-контроллер поступает сигнал управления (вкл/выкл) ККМ
от центрального микроконтроллера платы
управления ИБП. Сигнал ШИМ поступает
на затвор IGBT-транзистора через узел сопряжения (оптопару типа TLP 250), обеспечивающий необходимое усиление сигнала и гальваническую развязку цепи управления и силовой цепи транзистора. Формы напряжения и тока
транзистора диодного ключа приведены на рис. 3.
На накопительных конденсаторах шины постоянного тока С₁, С₂ формируется высоковольтное стабилизированное постоянное напряжение, необходимое для питания инвертора U₂ = +/–350 В.

Дифференциальная структура ККМ выполнена на IGBT-транзисторах VT1, VT2 c использованием одного (рис. 4а) или двух дросселей L1,
L2 (рис. 4б). С помощью транзистора положительного плеча бустера (VT1) обеспечивается
повышение и стабилизация напряжения на положительной шине постоянного тока в течение одного полупериода сетевого напряжения.
С помощью транзистора отрицательного плеча бустера (VT2) в течение другого полупериода происходит повышение и стабилизация выходного напряжения бустера на отрицательной
шине относительно общей шины. Применение
дифференциальной схемы с двумя индуктивными накопителями позволяет снизить потери мощности в обмотках дросселей за счет
уменьшения в два раза токовой нагрузки
на каждом из них. Такие схемы ККМ нашли широкое применение в ИБП мощностью более
5 кВ·А. Регулировочные характеристики бустера дифференциальной структуры ККМ обеспечивают широкий диапазон изменения входного напряжения при номинальной нагрузке (таблица). При этом снижение нагрузки до 30%
от номинального значения обеспечивает минимальное входное напряжение 120 В.

Полумостовая структура ККМ (рис. 4в) является частным случаем применения управляемого мостового ШИМ-выпрямителя, обычно используемого при трехфазном входном
напряжении. Такие структуры имеют ряд недостатков, среди которых: повышенное напряжение на закрытых ключах и амплитуды гармоник на частоте коммутации, пониженное
значение КПД, сложные алгоритмы управления, требующие информацию о фазе входного напряжения. Мостовые ШИМ-выпрямители, выполненные на шести IGBT, обеспечивают высокие значения входного коэффициента
мощности и находят применение в ИБП средней мощности с трехфазным входом и однофазным выходом.

Таблица. Допустимый диапазон входных напряжений однофазных ККМ

Параметры индуктивных
и емкостных накопителей ККМ

Величина индуктивности дросселя влияет
на безразрывный характер входного тока,
определяет необходимый запас энергии для
подзаряда накопительных конденсаторов ККМ
и может быть найдена по следующему соотношению [4]:

где U_1max — максимальное действующее значение входного напряжения, U₂ — выходное напряжение, P₂ — выходная мощность, η — КПД
ККМ, f_k — частота коммутации транзисторов.

Величина емкости накопительных конденсаторов С₁ = С₂ выбирается из соотношения:

где ΔU₂ — пульсация выходного напряжения,
которая не должна превышать (0,5–1,0)% U₂ [6],
f₁ — частота входного напряжения (50 Гц).

Обычно емкостной накопитель выбирается
из расчета 330–470 мкФ на каждый 1 кВт выходной мощности ИБП малой мощности для
обеспечения достаточной энергии питания инвертора при скачках нагрузки и провалах сетевого напряжения. На примере ИБП мощностью 3 кВ·А значение электрической энергии,
запасаемой в накопительных конденсаторах
ККМ, составит:

где С_эк — эквивалентная емкость последовательно включенных конденсаторов, которая составляет С_эк = 0,5С₁ = 0,5(470 × 3) = 705 мкФ;
U₂ = 700 В— выходное напряжение ККМ.

Эта энергия за период выходного напряжения ИБП Т = 0,02 с может обеспечить мощность
нагрузки более 8,5 кВт. Значительный запас
энергии питания инвертора ИБП и высокое
быстродействие его системы управления обеспечивают высокие динамические свойства. Значения динамических параметров — величина
отклонения выходного напряжения от номинального значения и время восстановления статической точности поддержания выходного напряжения при 100% набросе (сбросе) нагрузки
для однофазных ИБП (3–20 кВ·А) — составляют соответственно: +/–5%, 10 мс.

Энергетические показатели ККМ

Входной коэффициент мощности К_{Р вх} характеризует эффективность потребления энергии от сети и представляет отношение активной входной мощности ККМ к полной:

где φ1 — фазовый сдвиг между основными
гармониками входного напряжения и тока,

K_ни — коэффициент нелинейности,
I₁ — действующее значение первой (основной)
гармоники тока,

— действующее значение несинусоидального периодического тока, I_n — действующее значение n-й гармоники тока, n —
порядок высшей гармоники тока.

Коэффициент нелинейности, влияющий
на значение коэффициента мощности, может
быть представлен через коэффициент искажения синусоидальности входного тока.

Коэффициент искажения синусоидальности характеризует степень отклонения формы
периодической кривой тока от синусоидальной:

Коэффициент полезного действия ККМ
представляет отношение выходной активной
мощности к активной мощности, потребляемой из сети:

На рис. 5 представлены результаты экспериментального исследования энергетических характеристик однофазных ИБП — входной коэффициент мощности (рис. 5а) и КПД (рис. 5б) —
в функции относительной нагрузки при различных значениях входного напряжения U₁.
Судя по рис. 5а, входной коэффициент мощности повышается при снижении входного напряжения. Это объясняется тем, что при уменьшении U₁ для обеспечения требуемой мощности нагрузки растет основная гармоника
входного тока I₁, что уменьшает коэффициент
искажения синусоидальности и, как следствие,
увеличивается составляющая коэффициента
мощности К_ни в выражении (3).

Величина КПД в функции степени загрузки ККМ (рис. 5б) зависит от величины входного напряжения. С уменьшением U₁ растет
значение тока I₁, что приводит к росту потерь
в силовой цепи ККМ. Экспериментальные исследования показали, что КПД дифференциальной структуры ККМ выше по сравнению
с двунаправленным коммутатором на основе
диодного ключа. Полученные результаты подтверждаются также опытными данными, приведенными в работе по анализу ИБП малой
мощности [5].

Источник